BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sebagai negara kepulauan yang terletak pada daerah pertemuan 4 (empat) lempeng tektonik, yaitu lempeng Indo-Australia, lempeng Eurasia, lempeng Pasifik dan lempeng Filipina (seperti yang terlihat pada Gambar 1.1 di bawah), Indonesia dikenal sebagai wilayah pertemuan antara bagian yang disebut Ring of Fire (wilayah yang rawan akan ancaman dari bahaya gempa tektonik, letusan gunung berapi dan tsunami). Gambar 1.1 Lempeng-lempeng tektonik utama di dunia Sumber: http://id.wikipedia.org/wiki/tektonika_lempeng
Gempa bumi tidak bisa ditebak kapan akan terjadi. Oleh karena itu, cara yang efektif untuk mengurangi resiko kerusakannya adalah dengan kesiapan akan terjadinya gempa bumi (pendekatan struktural dan melakukan sosialisasi kepada masyarakat). Bata merah merupakan salah satu material yang sering digunakan sebagai dinding pengisi pada bangunan, terutama sebagai penutup luar ataupun partisi pemisah di bagian dalam untuk kebutuhan arsitektural maupun kepentingan estetika bangunan khususnya untuk bangunan rendah dan bertingkat sedang. Hal ini dikarenakan bata merah memiliki sifat harga yang ekonomis, mudah didapat, dan tahan terhadap cuaca. Pada umumnya dinding pengisi hanya diperhitungkan sebagai beban yang disalurkan ke struktur sehingga mengakibatkan pengaruh kekuatan dan kekakuan dinding pengisi tidak diperhitungkan dalam perencanaan suatu bangunan. Dinding pengisi ini akan memberikan sumbangan kekakuan yang cukup berarti pada struktur terutama saat menahan gaya lateral seperti gempa. Biasanya dalam perencanaan, bangunan diasumsikan sebagai struktur open frame dengan dinding bata non struktural hanya sebagai beban gravitasi yang bekerja pada balok. Dalam beberapa kasus gempa dapat diamati pada berbagai kasus gedung dengan pengaruh gempa, ternyata dinding bata ikut memikul beban lateral. Keretakan yang terjadi pada dinding bata menunjukkan terjadi transfer beban dari portal ke
dinding bata. Selain itu, pada beberapa bangunan terjadi mekanisme keruntuhan softstory. Keruntuhan soft-story diakibatkan karena konfigurasi dinding pengisi yang berbeda antara lantai satu dengan lantai-lantai di atasnya. 1.2 Permasalahan Di Indonesia pada umumnya dinding pengisi hanya diperhitungkan sebagai beban yang disalurkan ke struktur sehingga mengakibatkan pengaruh kekuatan dan kekakuan dinding pengisi tidak diperhitungkan dalam perencanaan suatu bangunan. Hal ini bertentangan dengan kenyataan karena sebenarnya dinding pengisi ini dapat merubah perilaku dari struktur. Dari latar belakang tersebut, penelitian ini akan membahas seberapa besar pengaruh kekakuan, kekuatan dan penempatan (konfigurasi) dinding bata terhadap struktur. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian pada tesis ini adalah: 1. Untuk mengetahui seberapa besar pengaruh kekakuan, kekuatan dan penempatan (konfigurasi) dinding bata terhadap struktur. 2. Untuk membandingkan kinerja antara struktur open frame, struktur fullyinfilled wall frame, struktur fully-infilled wall frame dengan bukaan 16%,
struktur fully-infilled wall frame dengan bukaan 40%, dan struktur open first-story frame. 1.4 Ruang Lingkup Penelitian Adapun ruang lingkup dari penelitian ini adalah: 1. Struktur bangunan yang digunakan adalah struktur beton bertulang. 2. Menggunakan Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung SNI 03-1726-2002. 3. Menggunakan Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung 1987. 4. Struktur bangunan dimodelkan sebagai portal 2 dimensi dan terdiri dari 5 model yaitu portal terbuka (open frame), portal dengan dinding pengisi di keseluruhan struktur (fully-infilled wall frame), portal dengan dinding pengisi di keseluruhan struktur dengan bukaan 16%, portal dengan dinding pengisi di keseluruhan struktur dengan bukaan 40%, dan portal dengan dinding pengisi di seluruh struktur kecuali lantai satu (open first-story frame). 5. Dinding bata dengan portal terkoneksi dengan baik. 6. Bangunan berada pada wilayah gempa 4 dan 6 serta terletak di atas tanah sedang.
7. Parameter yang akan ditinjau antara lain simpangan atap, simpangan antar lantai (story drift), kekakuan, daktilitas, dan kapasitas struktur. 8. Analisa struktur yang digunakan adalah Analisa Statik Ekivalen dan Analisa Ragam Spektrum Respons, khusus untuk analisa perilaku non liniernya menggunakan Analisa Beban Dorong Statik (Static Pushover Analysis). 9. Dinding bata dimodelkan sebagai Equivalent Diagonal Strut yang diusulkan oleh Saneinejad dan Hobbs (1995), FEMA 273, dengan memperhatikan faktor bukaan pada dinding pengisi (seperti pintu dan jendela) yang diusulkan oleh Asteris (2003). 1.5 Metodologi Penelitian Penelitian yang akan dilakukan pada tesis ini akan melalui tahapan proses sebagai berikut: 1. Studi Literatur Tahapan ini dilakukan dengan mempelajari sejumlah referensi, baik berupa peraturan dan jurnal-jurnal yang berkaitan langsung maupun tidak langsung dengan tema yang diusung oleh penelitian ini. 2. Pembuatan dan perencanaan model portal
Pada tahapan ini dilakukan pemodelan struktur yang akan dikaji. Struktur bangunan dimodelkan sebagai portal 2 dimensi dan terdiri dari 5 model yaitu portal terbuka (open frame), portal dengan dinding pengisi di keseluruhan struktur (fully-infilled wall frame), portal dengan dinding pengisi di keseluruhan struktur dengan bukaan 16%, portal dengan dinding pengisi di keseluruhan struktur dengan bukaan 40%, dan portal dengan dinding pengisi di seluruh struktur kecuali lantai satu (open first-story frame). Kemudian akan dilakukan preliminary design. 3. Analisis data Pada kelima model akan dilakukan analisis statik berupa Analisa Statik Ekivalen dan Analisa Ragam Spektrum Respons, dan untuk analisa perilaku non liniernya menggunakan Analisa Beban Dorong Statik (Static Pushover Analysis). 4. Hasil dan pembahasan Pada tahapan ini akan dilakukan perbandingan performa, kinerja dan perilaku dari kelima model. 5. Kesimpulan Hasil dari analisis data yang telah dilakukan, kemudian ditarik beberapa kesimpulan sesuai dengan tujuan penelitian. Metodologi penelitian di atas dapat dirangkum ke dalam bagan alir seperti ditunjukkan pada Gambar 1.2.
Mulai Studi Literatur Pembuatan Model Portal dengan 5 Variasi Preliminary Design Analisa Statik Ekivalen Analisa Ragam Spektrum Respons Analisa Statik Pushover Non Linier Menganalisa dan Membandingkan Performa, Kinerja dan Perilaku Ketiga Model Kesimpulan Selesai Gambar 1.2 Bagan alir 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan tesis ini adalah sebagai berikut:
BAB I Pendahuluan Bab ini berisikan penjelasan mengenai latar belakang masalah, tujuan penulisan, ruang lingkup, metodologi, dan sistematika penulisan thesis. BAB II Tinjauan Pustaka Bab ini berisi penjelasan tentang konsep perencanaan struktur tahan gempa, dinding bata, Equivalent Diagonal Strut, daktilitas, analisa statik ekivalen, analisa ragam spektrum respons, dan analisa beban dorong statik. BAB III Metodologi Penelitian Bab ini membahas tentang pemodelan struktur, prosedur analisa dan variabel analisa yang akan digunakan. BAB IV Hasil dan Pembahasan Bab ini berisikan tentang hasil analisis yang diperoleh yang disajikan dalam bentuk gambar, grafik, dan tabel beserta pembahasannya. BAB V Kesimpulan dan Saran Bab ini berisikan penjelasan mengenai kesimpulan yang dapat diambil dari hasil analisis yang dilakukan serta saran untuk pengembangan penelitian lebih lanjut.